一种光伏热管理玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种光伏热管理玻璃及其制备方法，所述玻璃主体表面具有包含凸起部及纳米孔的微纳结构，所述微纳结构中还包括有用于吸收紫外光和亚带隙近红外光的光吸收材料单元，所述光伏玻璃的光热管理的波谱范围为0.3～25μm。所述光伏玻璃能够屏蔽紫外光，屏蔽特定波段的近红外光，具有中红外辐射制冷性能。具体为具有光电响应波段(0.4～1.1μm)高透过率和亚带隙波段(1.1～2.5μm)高吸收率，同时在8～13μm大气窗口波段具有高发射率的特征，以减小太阳光中不产生光电效应的紫外光和亚带隙波段光进入太阳电池产热，又能增加电池即生热的辐射散热能力。作为盖板玻璃应用于以晶硅为代表的太阳电池中，有利于电池散热，提高光电转换效率和延长电池使用寿命。转换效率和延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏热管理玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术涉及平板玻璃
，特别是涉及一种具有光热管理功能的光伏玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳电池是人类从太阳获得洁净能源的主要途径之一。随着制造成本逐渐降低，世界各国光伏的装机量都在不断提升，预计到2050年光伏发电将提供超过30％的社会总能耗。提高光电转换效率是促进光伏大规模应用的关键因素，目前占据光伏市场份额93％的晶硅电池的转换效率已突破24％，其他薄膜电池的转换效率也在不断地刷新记录。然而，太阳电池在运行过程中会伴随光热效应，研究表明，由于热化和非辐射载流子复合，超过70％的太阳能会转化成热使电池升温。温度升高会引起光电材料的晶格膨胀，带隙减小，反向电流(J0)增大，光电效率下降。例如，温度每升高1℃，晶硅电池的光电效率将下降0.4％～0.5％，另外，高温也会引起永久性的电池结构损害，从而影响使用寿命。因此冷却运行中的太阳电池成为亟待解决的关键问题。
[0003]太阳电池的热源主要来自太阳能，太阳光谱中能量大于带隙能(E
g
)的光电响应光子仅有E本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏热管理玻璃，其特征在于，包括玻璃主体，所述玻璃主体表面具有包含凸起部及纳米孔的微纳结构，所述微纳结构中还包括有用于吸收紫外光和亚带隙近红外光的光吸收材料单元，所述光伏热管理玻璃的光热管理的波谱范围为0.3～25μm。2.根据权利要求1所述的光伏热管理玻璃，其特征在于，所述凸起部由多个微米尺度的凸起依次排列和/或堆积形成；和/或，所述纳米孔为各所述凸起之间的间隙孔和/或所述凸起上的镂空孔；和/或，所述光吸收材料单元位于所述纳米孔内；和/或，所述光吸光材料单元中的光吸光材料选自掺铟氧化锡、掺锑氧化锡、掺铝氧化锌或掺铯氧化钨中的一种或多种；和/或，所述玻璃主体为平板玻璃，优选地，所述平板玻璃为延压玻璃。3.根据权利要求2所述的光伏热管理玻璃，其特征在于，包括如下技术特征中的一项或多项：A1、所述凸起尺寸为0.5～100μm；A2、所述凸起的形状选自金字塔、三角锥、倒三角锥、圆顶柱、方柱、圆柱或不规则形状凸起中的一种或多种；A3、所述光吸收材料的平均粒径小于20nm；A4、所述纳米孔的孔径小于100nm。4.根据权利要求1所述的光伏热管理玻璃，其特征在于，所述光伏玻璃的光热管理包括：光管理波段，光谱范围为0.4～1.1μm；第一热管理波段，光谱范围为0.3～0.4μm；第二热管理波段，光谱范围为1.1～2.5μm；第三热管理波段，光谱范围为2.5～25μm，优选光谱范围为8～13μm。5.根据权利要求1所述的光伏热管理玻璃，其特征在于，所述凸起部和纳米孔通过对玻璃主体表面进行酸溶液刻蚀和盐溶液刻蚀获得；所述酸溶液包括无机酸；优选的，所述酸溶液包括无机酸、钾盐和/或铵盐；所述盐溶液选自钠盐、镁盐或铝盐中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的光伏热管理玻璃，其特征在于，所述无机酸选自HF、H2SO4、HNO3、HCl或H3PO4中的一种或多种；和/或，所述钾盐选自K2SO4、KNO3、KCl、K2CO3中的一种或多种；和/或，所述铵盐选自(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3中的一种或多种；和/或，所述盐溶液选自Na2CO3，NaHCO3，Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4，Na2SiO3，NaCl，MgCl2，AlCl3中的一种或多种。7.一种光伏热管理玻璃制备方法，其特征在于，具有光热管理功能，制备方法包括如下步骤：S1、提供玻璃主体；S2、将玻璃主体表面进行酸溶液刻蚀，得到表面具有微米尺度凸起部的酸刻蚀玻璃；S3、将酸刻蚀玻璃表面进行盐溶液刻蚀，得到表面具有微米尺度凸起部和纳米孔的酸
‑
盐刻蚀玻璃；
S4、将光吸收材料引入到酸
‑
盐刻蚀玻璃，经过热处理将光吸收材料包裹入纳米孔中，得到光伏热管理玻璃。8.根据权利要求7所述的光伏热管理玻璃制备方法，其特征在于，S1步骤中，所述玻璃主体为平板玻璃，优选地，所述平板玻璃为延压玻璃；更优选地，所述延压玻璃为超白压延玻璃；更优选地，所述延压玻璃为低铁Na2O
‑
CaO
‑
SiO2体系；进一步优选地，所述延压玻璃重量百分比组份构成为：SiO
2 70.0wt.％～73.0wt.％、CaO 8.0wt.％～10.0wt.％、Na2O 12.5wt.％～13.0wt.％、MgO 2.5wt.％～3.9wt.％、Al2O
3 1.0wt.％～1.5wt.％、BaO ...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭寿，马立云，刘晓鹏，王川申，王伟，周文彩，于浩，齐帅，
申请(专利权)人：中国建材国际工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：